8246
.pdf12
результативного признака трудно предсказуемо (пример – развитие науки и техники в долгосрочной перспективе).
Системный анализ носит прикладной характер и в основном направлен на выработку конкретных рекомендаций, в том числе и на основе использования теоретических достижений различных наук в прикладных целях. Объект системного анализа в теоретическом аспекте – это процесс подготовки и принятия управленческих решений; в прикладном аспекте – различные конкретные проблемы, возникающие при создании и функционировании систем.
Особенность системного анализа заключается в том, что он ориентирует исследователя на разработку методики, содержащей средства, позволяющие постепенно формировать модель, обосновывая ее адекватность на каждом шаге формирования с учетом лиц, принимающих решения.
В методике системного анализа главное – процесс постановки задачи.
Области приложения системного анализа к управлению можно очертить следующим образом: это задачи, связанные с целеобразованием, анализом целей
ифункций; задачи определения основных направлений и стратегии развития регионов, отраслей, предприятий и организаций; задачи формирования прогнозов
иперспективных планов, целевых комплексных программ; задачи исследования специфических особенностей управления и механизмов обратных связей;
исследования эмерджентных (целостных) свойств и их влияния на
функционирование системы и другие сложные задачи.
1.3.Определение, классификация и основные свойства систем.
Всамом широком смысле под системой обычно понимают упорядоченную совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Существует достаточно большое количество определений системы. Их анализ показывает, что определение данного понятия прошло определенную эволюцию и изменилось и по форме, и по содержанию.
Впервых определениях в систему включались только элементы и связи
(отношения) между ними (Л.фонБерталанфи, А.Холл); затем появляется понятие
13
цели как конечного результата, системообразующего критерия (В.И.Вернадский,
У.Р.Гибсон, П.П.Анохин); далее вводят наблюдатели (исследователя), то есть лицо, представляющее объект или процесс в виде системы (У.Р.Эшби).
Любая система независимо от ее предназначения состоит из разного рода составных частей. При этом каждая такая часть, входящая в систему, называется
подсистемой, которая представляет собой совокупность элементов,
объединенных общим процессом функционирования для достижения определенных подцелей цели системы.
Подсистема, в свою очередь, может быть системой и также состоять из подсистем. Например, транспортная система города включает подсистемы автомобильного, троллейбусного хозяйства и т.п. Каждая из них, в свою очередь,
расчленяется на части. Например, подсистема автомобильного хозяйства может подразделяться на более мелкие составные части, называемые субподсистемами–
грузового автохозяйства, автобусного пассажирского хозяйства, таксомоторного и т.д. Подразделение по подсистемы, субподсистемы и т.д. – существенное условие построения, моделирования и исследования сложных систем.
В зависимости от глубины членения системы на составные части,
определяемой масштабом системы, в любом случае последней, базовой ячейкой каждой из подсистем (системы) должен быть относительно неделимый (не поддающийся разбиению) элемент (структурная единица системы). Структурно он должен быть автономен (локален), функционально специфичен и однороден,
но при этом интегративен в другие элементы, подсистемы, их внутреннюю и внешнюю среду. Это обуславливает взаимодействие и взаимосвязь всех составляющих системы, как во времени, так и в пространстве. Например,
элементамипроизводственной подсистемы социальной экономической производственно-хозяйственной системы предприятия могут быть выпускаемая продукция, производственные рабочие, сырье, оборудование и т.п.
Таким образом, элементы любой системы представляют собой системы
(подсистемы) более низкого порядка, а каждая система, в свою очередь, обычно выступает как отдельный элемент более высокого порядка.
14
Всякая система функционирует в среде. Среда – совокупность объектов
(процессов, явлений, предметов, параметров), воздействующих на систему, но не подконтрольных ей. Система оказывает влияние на среду, но не предопределяет ее поведение однозначно.
Следует подчеркнуть, что система не тождественная объекту. Система – это понятие, свидетельствующее о наличии у объекта определенных «системных» свойств. При этом, в зависимости от точки зрения или от поставленной исследовательской задачи, один и тот же объект может быть представлен как множество различных систем: предприятие может рассматриваться как технологическая система, как система межличностных отношений, как информационная система, как хозяйственная система и т.д. Таким образом, при проведении системного исследования нужно, прежде всего, отобразить ситуацию,
с помощью как можно более полного определения системы, а затем, выделив наиболее существенные компоненты, влияющие на принятие решения,
сформулировать «рабочее» определение, которое может уточняться, расширяться или сужаться в зависимости от хода анализа. Таким образом, выбор определения системы отражает принимаемую концепцию исследования и является фактически началом моделирования.
Каждая из систем обладает определенными свойствами. Свойство – сторона системы (элементов), обусловливающая различие и сходство с другими системами и проявляющаяся при взаимодействии с ними. Все они могут быть подразделены на ряд групп и подгрупп. Свойства систем представлены в таблице
1.2.
|
|
|
|
Таблица 1.2 |
|
Свойства систем и их характеристики. |
|
|
|||
|
|
|
|||
Свойство системы |
Описание свойств системы (характеристика) |
|
|||
Iгруппа — свойства, характеризующие сущность и сложность системы |
|
||||
Первичность целого |
Системы существуют как целое, которое |
|
|||
|
затем можно членить на компоненты. Эти |
|
|||
|
компоненты существуют лишь в силу |
|
|||
|
существования целого. Не компоненты |
|
|||
|
составляют целое, а наоборот, целое |
|
|||
|
порождает |
при |
своем |
членении |
|
|
компоненты системы. В системе отдельные |
|
|||
15
|
части функционируют совместно, составляя |
|||||||||||
|
в совокупности процесс функционирования |
|||||||||||
|
системы как целого |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Размерность системы |
Количество |
компонентов |
системы и |
|
||||||||
|
связей между ними. В зависимости от |
|
||||||||||
|
количества системы подразделяются на |
|
||||||||||
|
малые, средние и большие |
|
|
|
|
|||||||
Сложность структуры системы |
Сложность |
|
|
структуры |
|
системы |
||||||
|
характеризуется |
|
|
|
|
следующими |
||||||
|
параметрами: |
|
количество |
уровней |
||||||||
|
иерархии |
|
|
управления |
системой, |
|||||||
|
многообразие компонентов и связей, |
|||||||||||
|
сложность |
|
поведения, |
сложность |
||||||||
|
описания |
|
и |
|
управления системой, |
|||||||
|
количество |
|
|
параметров |
|
модели |
||||||
|
управления, ее вид, объем информации, |
|||||||||||
|
необходимой для управления и т.д. |
|
|
|||||||||
Жесткость системы |
Жесткость |
|
системы |
характеризуется |
||||||||
|
следующими |
|
параметрами: |
|
степень |
|||||||
|
изменения |
|
параметров |
системы |
за |
|||||||
|
определенный |
|
промежуток |
времени, |
||||||||
|
степень |
влияния |
на |
|
функционирование |
|||||||
|
системы |
|
объективных |
законов |
и |
|||||||
|
закономерностей, степень свободы системы |
|||||||||||
|
и др. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вертикальная целостность системы |
Количество уровней иерархии, изменения |
|||||||||||
|
в которой влияют на всю систему, степень |
|||||||||||
|
взаимосвязи уровней иерархии, степень |
|||||||||||
|
влияния субъекта управления на объект, |
|||||||||||
|
степень |
самостоятельности |
подсистем |
и |
||||||||
|
компонентов системы управления |
|
|
|
||||||||
Горизонтальная обособленность системы |
Количество |
связей |
между |
компонентами |
||||||||
|
одного уровня, их зависимость и |
|||||||||||
|
интегрированность по горизонтали |
|
|
|||||||||
Иерархичность системы |
Каждый |
компонент |
(подсистема) |
может |
||||||||
|
рассматриваться как подсистема некоторой |
|||||||||||
|
более глобальной системы. Свойство |
|||||||||||
|
иерархичности |
|
проявляется |
|
при |
|||||||
|
структуризации (построение дерева) и |
|||||||||||
|
декомпозиции |
|
целей |
организации, |
||||||||
|
показателей товаров и т.д. |
|
|
|
|
|||||||
Многофункциональность |
Способность |
системы |
управления |
к |
|
|||||||
|
реализации |
множества |
функций |
на |
|
|||||||
|
заданной структуре |
|
|
|
|
|
|
|
||||
IIгруппа — свойства, характеризующие связь системы с внешней средой |
|
|
||||||||||
Степень |
Количество |
связей |
системы |
управления |
с |
|||||||
самостоятельности |
внешней |
средой |
в |
среднем на |
один |
ее |
||||||
системы |
компонент |
или |
иной |
параметр. |
Скорость |
|||||||
|
отмирания, деления или объединения |
|||||||||||
|
компонентов |
системы |
|
без |
вмешательства |
|||||||
|
внешней среды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
16
Открытость системы |
Интенсивность |
обмена информацией или |
|||||||
|
ресурсами |
|
|
с |
|
внешней |
средой, |
||
|
количествосистем |
внешней |
|
среды, |
|||||
|
взаимодействующих |
сданной |
системой, |
||||||
|
степень влияния других систем на данную |
||||||||
|
систему |
|
|
|
|
|
|
|
|
Совместимость системы |
Степень совместимости системы с другими |
||||||||
|
системами внешней среды по правовому, |
||||||||
|
информационному, научно-методическому |
||||||||
|
и ресурсному обеспечению. Инструментом |
||||||||
|
обеспечения |
|
совместимости |
является |
|||||
|
стандартизация всех объектов на всех |
||||||||
|
уровнях иерархии управления |
|
|
||||||
|
|
||||||||
Стойкость системы |
Свойство системы выполнять свои функции |
||||||||
|
при выходе параметров внешних условий |
||||||||
|
системы за определенные ограничения или |
||||||||
|
допуски |
|
|
|
|
|
|
|
|
IIIгруппа — свойства, характеризующие методологию целеполагания системы |
|
||||||||
Наследственность системы |
Характеризует |
закономерность передачи |
|||||||
|
доминантных (преобладающих, наиболее |
||||||||
|
сильных) и рецессивных признаков на |
||||||||
|
отдельных этапах развития (эволюции) от |
||||||||
|
старого поколения системы к новому. |
||||||||
|
Выделение |
|
доминантных |
признаков |
|||||
|
системы |
|
|
позволяет |
|
повысить |
|||
|
обоснованность направлений ее развития. |
||||||||
|
Доминантные и рецессивные признаки, по |
||||||||
|
сути, являются объективными |
|
|
||||||
Надежность системы |
Характеризуется |
|
сохраняемостью |
||||||
|
плановых значений параметров системы в |
||||||||
|
течение |
запланированного |
периода |
||||||
|
времени |
|
|
|
|
|
|
|
|
Оптимальность системы |
Характеризует |
|
степень |
удовлетворения |
|||||
|
требований |
к |
системе, выполнение |
||||||
|
запланированных |
целей, |
обеспечивающих |
||||||
|
наилучшее |
|
использование |
потенциала |
|||||
|
системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мультипликативность системы |
Результаты |
проявления |
некоторых |
||||||
|
свойств |
системы |
определяются |
не |
|||||
|
сложением, |
|
|
а |
|
умножением |
|||
|
относительных |
|
значений |
данного |
|||||
|
свойства каждого компонента системы |
||||||||
Уязвимость системы |
Способность |
получать повреждения |
при |
||||||
|
воздействии внешних и (или) внутренних |
||||||||
|
поражающих факторов |
|
|
|
|||||
IVгруппа — свойства, характеризующие функционирование системы |
|
||||||||
Синергичность системы |
Эффективность |
|
|
функционирования |
|||||
|
системы не равна сумме эффективностей |
||||||||
|
функционирования |
ее |
подсистем |
||||||
|
(компонентов). |
|
|
При |
|
отлаженном |
|||
17
|
позитивном |
взаимодействии |
|
подсистем |
|||||
|
(компонентов) достигается положительный |
||||||||
|
эффект синергии — эффект взаи- |
||||||||
|
модействия, |
к |
получению |
|
которого |
||||
|
необходимо стремиться. Если сумма |
||||||||
|
эффективностей подсистем(компонентов) |
||||||||
|
больше эффективности системы в целом, |
||||||||
|
эффект синергии отрицательный |
|
|
||||||
Инерционность системы |
Характеризуется |
скоростью |
|
изменения |
|||||
|
выходных параметров в ответ на изменение |
||||||||
|
входных параметров, средним временем |
||||||||
|
получения |
результата |
при |
|
внесении |
||||
|
изменений в параметры функционирования |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
Адаптивность системы |
Характеризует |
способность |
|
системы |
|||||
|
нормально (в соответствии с заданными |
||||||||
|
параметрами) |
функционировать |
при |
||||||
|
изменении параметров внешней среды, |
||||||||
|
приспособляемость |
|
системы |
|
к этим |
||||
|
изменениям. Порог адаптации определяется |
||||||||
|
максимальным уровнем (в процентах или |
||||||||
|
долях) изменения параметров внешней |
||||||||
|
среды, при котором система продолжает |
||||||||
|
нормально функционировать |
|
|
|
|||||
Организованность системы |
Характеризуется степенью приближения в |
||||||||
|
заданных |
|
условиях |
|
показателей |
||||
|
пропорциональности, |
|
параллельности, |
||||||
|
непрерывности, |
|
|
|
прямоточности, |
||||
|
ритмичности |
|
и |
других |
параметров |
||||
|
организации |
|
производственных |
и |
|||||
|
управленческих |
|
|
процессов |
к |
||||
|
оптимальномууровню |
|
|
|
|
|
|||
Уровень стандартизации системы |
Характеризует |
|
совместимость |
и |
|||||
|
взаимозаменяемостьданной |
системы |
с |
||||||
|
другими системами |
|
|
|
|
|
|
||
Гибкость системы |
Свойство системы |
изменять |
цель |
и |
|||||
|
параметры в зависимости от условий |
||||||||
|
функционирования |
|
или |
|
состояния |
||||
|
подсистем |
|
|
|
|
|
|
|
|
Живучесть системы |
Способность |
системы |
изменять |
цели |
или |
||||
|
параметры функционирования при отказе и |
||||||||
|
(или) повреждении элементов системы |
|
|||||||
Безопасность системы |
Способность |
|
системы |
не |
|
наносить |
|||
|
недопустимые |
воздействия |
|
здоровью |
|||||
|
нации, персоналу, окружающей среде |
|
|||||||
Поведение системы |
Способность системы переходить из одного |
||||||||
|
состояния в другое |
|
|
|
|
|
|
||
Равновесие системы |
Способность |
|
системы |
в |
|
отсутствие |
|||
|
внешних |
возмущающих |
|
воздействий |
|||||
|
сохранять свое поведение сколь угодно |
||||||||
|
долго.Неравновесность |
|
|
порождает |
|||||
18
|
избирательность системы, ее необычные |
|||||
|
реакции на внешние воздействиясреды. |
|||||
|
Неравновесные |
системы |
обретают |
|||
|
способность |
воспринимать |
различия |
во |
||
|
внешней среде и «учитывать» их в своем |
|||||
|
функционировании. |
Так, |
некоторые |
|||
|
воздействия, хотя и более слабые, могут |
|||||
|
оказывать |
большее |
воздействие |
на |
||
|
эволюцию системы, чем воздействия, хотя и |
|||||
|
более сильные, но не адекватные |
|||||
|
собственным тенденциям системы |
|
||||
Устойчивость системы |
Способность |
|
системы |
возвращаться |
в |
|
|
состояние равновесия после того, как она |
|||||
|
из этого состояния была выведена |
|
||||
|
|
|
|
|
||
Управляемость системы |
Способность |
|
системы |
управления |
||
|
своевременно и без искажений доводить |
|||||
|
управленческие |
команды |
до каждого |
|||
|
работника предприятия |
|
|
|
||
Важнейшим элементом исследования является классификация систем.
Деление систем на классы приведены в таблице 1.3.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.3 |
||
|
Классификация видов систем |
|
|
|
|
|
|||
Признак классификации |
Классы систем и их характеристика |
|
|
|
|
|
|||
1. По происхождению |
Естественные — это системы, |
Искусственные |
— системы, |
||||||
|
существующие |
в естественных |
являющиеся |
|
продуктом |
||||
|
процессах |
|
|
человеческого ума, труда. В |
|||||
|
|
|
|
искусственной |
|
системе |
|||
|
|
|
|
существуют |
три различные |
||||
|
|
|
|
по своей роли подпроцесса: |
|||||
|
|
|
|
основной |
процесс, |
обратная |
|||
|
|
|
|
связь, ограничение |
|
|
|||
2. По характеру поведения , |
Управляемые |
— |
системы, |
Неуправляемые — системы, |
|||||
|
которым |
|
присущ |
не обладающие |
|
|
|||
|
целенаправленный |
характер |
целенаправленным |
|
|
||||
|
поведения |
|
|
поведением |
|
|
|
|
|
3. По степени сложности |
Простые |
|
|
Сложные |
|
|
|
|
|
4. По длительности |
Постоянные |
— |
системы, |
Временные |
— |
системы, |
|||
существования |
функционирующие в интервале, |
созданные |
|
человеком |
и |
||||
|
характеризующемся |
как |
существующие |
|
|
на |
|||
|
бесконечность |
|
|
некотором |
|
интервале |
|||
|
|
|
|
времени. |
|
|
Временные |
||
|
|
|
|
системы |
всегда |
являются |
|||
|
|
|
|
искусственными системами |
|||||
5. По изменению свойств |
Стабильные |
— |
системы, |
Нестабильные |
— |
системы, |
|||
|
свойства которых не меняются |
для которых |
характерно |
||||||
|
во времени. Если изменения |
изменение |
|
свойств |
во |
||||
|
присутствуют, то они носят |
времени, и эти изменения не |
|||||||
|
циклический характер |
|
носят |
|
|
циклического |
|||
|
|
|
|
характера |
|
|
|
|
|
19
6. По характеру реакции на |
Пассивные |
— |
системы |
не |
Активные |
— |
системы, |
|||
воздействия среды |
оказывающие |
ответного |
реагирующие |
|
|
на |
||||
|
воздействия на среду |
|
|
воздействия |
окружающей |
|||||
|
|
|
|
|
|
среды |
|
|
|
|
7. По степени предсказуемо- |
Стохастические(вероятностные |
Детерминированные |
|
|||||||
сти поведения системы |
) — это системы, для которых |
(функциональные) — это |
||||||||
|
результаты |
могут быть |
лишь |
системы, все результаты и |
||||||
|
спрогнозированы |
в |
пределах |
действия |
которых |
могут |
||||
|
какого-то диагноза возможных |
быть точно определены |
||||||||
|
значений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8. По наличию входящих и |
Абстрактные |
|
системы |
Конкретная |
|
|
система |
|||
выходящих потоков |
представляют собой |
систему |
построена на связях между |
|||||||
|
без входных |
и |
выходных |
элементами |
|
посредством |
||||
|
потоков (например, система |
процессов(действий) |
на |
|||||||
|
целей |
|
предприятия, |
входных |
и |
|
выходных |
|||
|
математическая |
|
система |
потоках |
|
|
|
|
||
|
уравнений и др.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однако следует помнить, что классификация всегда относительно. Цель любой классификации – ограничить выбор подходов к исследуемой системе,
сопоставить выделенным классам приемы и методы анализа, дать рекомендации по выбору методов для соответствующего класса систем.
Однако, исследуя сложные системы, следует иметь в виду принцип чередования простого и сложного. Согласно ему в прогрессивно развивающейся системе рост сложности в определенный момент приводит к скачку качества:
система утрачивает сложность, становясь простой и обретая другие функциональные возможности. Далее в новой системе, накапливая сложность,
может опять испытывать скачки подобного рода.
Примером классификации систем по сложности может служить классификация, предложенная Боулдингом и представленная в табл.1.4, где каждый последующий класс включает в себя предыдущий.
|
|
|
Таблица 1.4 |
|
|
Классификация систем по Боулдингу |
|||
|
|
|
|
|
Тип системы |
Уровень сложности |
Примеры |
|
|
Неживые системы |
Статические |
структуры или |
Кристалл Часовой механизм |
|
|
остовы Простые динамические |
Термостат |
|
|
|
структуры с заданным законом |
|
|
|
|
поведенияКибернетические |
|
|
|
|
системы с |
управляемыми |
|
|
20
|
циклами обратной связи |
|
|
|
|||
Живые системы |
Открытые |
системы |
|
с |
Клетки Растения |
||
|
самосохраняемой |
структурой |
Животные |
||||
|
Живые |
организмы |
с |
низкой |
Люди |
||
|
способностью |
воспринимать |
Социальные организации |
||||
|
информацию |
|
|
|
|
|
|
|
Живые |
организмы |
с |
более |
|
||
|
развитой |
|
способностью |
|
|||
|
воспринимать информацию, |
но |
|
||||
|
не обладающие самосознанием |
|
|||||
|
Системы, характеризующиеся |
|
|||||
|
самосознанием, |
мышлением |
и |
|
|||
|
нетривиальным |
поведением |
|
||||
|
Социальные системы |
|
|
|
|
||
|
Системы, лежащие в настоящий |
|
|||||
|
момент |
вне нашего |
познания |
|
|||
|
(трансцендентные системы) |
|
|
||||
Примером классификации систем по степени организованности предполагает наличие трех классов:
1.Хорошо организованные системы.
2.Плохо организованные системы (диффузные).
3.Самоорганизующиеся системы.
Представить анализируемый процесс (объект) в виде хорошо организованной системы означает определить элементы системы и их взаимосвязи между собой и целями системы. Описание объекта в виде хорошо организованной системы применяется в тех случаях, когда можно предложить детерминированное описание системы и экспериментально показать правомерность его применения, то есть адекватность модели реальному объекту.
Для решения многокритериальных задач хорошо организованные системы не применяются, так как необходимо недопустимо большие затраты времени на получение и обработку модели, и трудно подобрать адекватную модель.
При представлении объекта в виде диффузной системы не ставится задача определить все учитываемые компоненты, их свойства и связи между ними и целями системы. Система характеризуется некоторым набором макропараметров и закономерностями, которые выявляются не на основе исследования всего процесса, а путем изучения определенной достаточно представительной выборки
21
компонентов. Получаемые характеристики и закономерности распространяются не на всю систему в целом. Отображение объекта в виде диффузной системы находит широкое применение при решении задач, связанных с определением пропускной способности системы управления, при исследовании документальных потоков информации.
Отображение объектов в виде самоорганизующихся систем позволяет исследовать процессы с большой неопределенностью на начальном этапе постановки задачи. Самоорганизующиеся системы – это всегда неравновесные системы. Они обладают, помимо признаков, характерных для диффузных систем
(стохастичность поведения, нестабильность отдельных параметров),
специфическими признаками (непредсказуемость поведения, способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды, формировать возможные варианты поведения и т.п.).
1.4.Система управления организации как объект и предмет исследования.
Объект исследования в общем случае – это структура (подразделение,
предприятие, объединение предприятий, отрасль, национальное хозяйство), ее внутренняя и внешняя среда, системы (социальные, экономические, технические,
организационные, производственные, научные и др.), совокупность их элементов,
т.е. это то, что требует наличия системы управления.
Например, при исследовании ОАО объектом является непосредственно само ОАО, а при исследовании СУ жилищно-коммунального хозяйства региона объектом становится рассматриваемый регион.
Предмет исследования в общем случае – это то, на что направлено и что является содержанием научного изучения, рассмотрения, познания и разрешения.
По существу, им может быть проблема, задача или вопрос, познание и разрешение которых требует проведения исследования.
Например, при построении, функционировании и совершенствовании СУ,
при использовании в них соответствующих методов, принципов, процессов,
отношений, элементов, подсистем и прочих составляющих системы.